专业摄影培训学院分享摄影中的色温与白平衡

色温与白平衡

「色温与白平衡」虽然看似是一个很简单、甚至有些不起眼的参数，却可以在很大程度上直接影响我们的最终影像。对于一个摄影术语，作为摄影爱好者的我们，不仅要知道它「是什么」，还要明白它背后的「为什么」和具体应用，只有明白了其中的原理并灵活的运用，方能将这种高阶认知思维应用于拍摄实践中，提升我们的出片效率，准确呈现构思好的影像。

1 色温

一个理想黑体受热时会产生电磁辐射，发出不同颜色的光，其表面的温度用「色温」（color temperature）来描述，单位为开尔文（Kelvins），简写K。当温度较高（如高于9000K）时，黑体会发出泛蓝的「冷光」；当温度较低（如低于3000K）时，黑体发出泛红的「暖光」；当温度趋于中等（如6000K左右）时，则黑体发出「白光」。

辐射可见光的色相与黑体温度之间的关系如图1-1所示：

 

 

 

可见，色温越低，光线越「暖」（偏红、偏橙），反之，色温越高，则越「冷」（偏蓝）。

因结构和热辐射各异，不同类型的光源发出的光会呈现出不同的色温。以下为各种光源所对应的色温（经验值）图1-2：

 

 

2 白平衡

在摄影中，我们的理想目标是尽可能还原与场景光源一致的色温。这种用于平衡不同色温、校正色彩偏移的方式，称为「白平衡」（white balance），简写为WB。之所以称为「白平衡」，是因为白光是中性色，处于色温值的中间。白平衡也称为灰度平衡、中性平衡等。

白平衡是摄影中一个非常重要的概念，通过它可以解决画面的色彩还原和色调处理的一系列问题。

二、人眼的色彩适应与白平衡校正

光源的色温之所以如此重要，皆因光线色彩的变化会直接影响人眼对物体固有色彩的判断，在视觉理论中称之为人眼的色彩适应（chromatic adaptation）。

2.1 色彩适应机制

我们在日常生活中都有过这样的体验：当我们从昏暗室内一下走到阳光强烈的室外时，我们会感觉非常刺眼，眼睛无法睁开，但不用多久，我们的眼睛便适应了这种强度的光线，可以看清烈日下的物体；此时，若我们再从室外走进昏暗的室内，我们会感觉眼前一片漆黑，分辨不清暗处的事物，需要过一会儿眼睛才能适应过来。

视觉理论指出：人眼的敏感度会因外界的视觉刺激的增强而减弱，反之亦然

我们来看下图，从上至下，大方块的亮度依次递减（白-灰-黑），小方块的灰度值保持不变，然而，当我们缓慢地从上向下观察时，小方块却呈现出「颜色逐渐变浅变亮」的错觉。

不仅背景亮度会影响我们对物体的判断，背景的颜色亦有此等效果。

 

 

 

我们再来看一张图。现有两组RGB值完全相同的三个小色块，颜色分别为绿色、红色和灰度。一组置于蓝色背景中，另一组置于黄色背景中，如图

 

 

 

仔细观察左右两组的小色块，横向对比，你会发现，原本两组颜色一样的小方块，但我们感知到的色彩却有差异：

在左侧的蓝色背景中，小方块的颜色显得偏黄、偏深；而对比右侧的黄色背景，相同颜色的小方块却显得更蓝、更浅一些。

对于这种色彩现象，色彩视觉理论的解释为：当背景色（观察条件）改变时，同步对比（Simultaneous contrast）会产生一种刺激，从而导致感知到的色貌（color appearance）发生偏移。

既然背景颜色对主体颜色有如此重要的影响，那么，数码相机是如何校正色温的呢？

2.2 白平衡的校正

我们来做个简单的实验。光源为5500k色温的闪光灯。在光源和主体不变的条件下，仅仅改变相机的色温值，在棚内拍摄同一个画面：

将相机色温值设置为10000K（可调最大值），对着白色物体拍摄，画面

 

 

再将相机色温值设置为2500K（可调最小值），对同一个主体拍摄的画面

 

 

通过对比两张照片，我们可以明显看到，尽管光源和主体都一样，但相机色温设置的不同，可以直接形成「一暖一冷」两种截然不同感觉的画面。从另外一个角度而言，也说明了这两个色温值都是错误的，因为它们都导致了原本白色的物体出现了严重的色偏。

 

当我们相机的色温5500K值和光源的色温5500k值达到一致的时候，我们就得到了被摄物体准确的色彩还原。

 

 

数码相机校正白平衡的基本原理大致是这样的：

当色温值为某个给定值时，相机的系统会进行色温反向补偿，使其达到中性色温。如上述的10000K，相机认为此时色温太高、色彩偏冷，需降低色温，但往往容易「过度补偿」，导致白平衡朝低色温过度偏移，直接影响就是致使画面偏暖，反之亦然；

若相机设置为自动白平衡（AWB），系统通过感应判断画面中色彩所占的比例，若暖色（橙、黄、红等）比例较高，系统就会通过提高色温进行补偿，结果画面会偏冷，反之亦然。因此，在混合光源或光源有明显色彩倾向的场景中，这也是相机的自动白平衡功能往往并不能准确还原场景的光源色温的主要原因。

那么，我们如何才能获得与场景光源色温一致、符合观感的白平衡呢？

三、如何获得正确的白平衡？

1.相机设置

如今的数码相机都会内置「白平衡」功能。该功能本质上是提供多种预设或手动的色温方案。进入白平衡菜单，会有以下一些常见图标：

 

 

 

我们大概可将其分为两部分：前三个白平衡为手动色温方案，余下为预设色温方案。

对于第一部分：

（1）自动：自动白平衡本质上是一套「估测算法」，其色温范围介于3000K~7000K之间。它通常适用于阳光灿烂（不包含日落日出的场景）的室外环境，在其它场景中往往效果不佳。因此「自动白平衡」并非是一个非常智能或精确的色温方案。

（2）自定义：所谓自定义，是指当你在某光线条件下拍摄了一张相片，相机会记录下相应色温值并应用于你拍摄的下一张相片中。

（3）开尔文：提供一个2500K~10000K的色温范围，适用于有经验的专业摄影师。

对于第二部分，则为相机提供的常见6种光源的白平衡预设值，对应的色温值可参见图1-2。

我们在拍照时可以根据场景的光源及光线条件，评估使用相应的白平衡。判断是否使用了正确的白平衡，一个简单的方法就是：看照片出现的色彩倾向是否与我们肉眼所感知到的一致。

但是，我们前面已经知道，眼睛容易对长时间的色彩刺激产生适应，因此这种判断虽然方便但并不准确。

2 白卡（灰卡）

若拍摄的画面中存在白色区域，可直接作为白平衡的参考点；若无，则可自制一张便携的纯白（灰色亦可）卡片，作为中性色温的参考点。方法很简单：

设置一个白平衡值，将白卡置于拍摄主体同样的光线下合拍一张，观察当前色温下的卡片是否依然保持原色，有无色偏。若卡片偏冷或偏暖，则说明所设置的白平衡有误，应重新调整。

3后期处理

在画面里找到一个固有色为白色或灰色的物体的灰色区域作为我们中性色温参考点，利用吸管工具自动校正白平衡。

可通过观察吸管旁边显示的RGB值获得——R、G、B三个数值一致，色彩趋向中性，我们就达到了白平衡，画面里的其他色彩就得到了准确的还原。

如果想减少色温校正带来的色彩畸变，前期拍摄时要使用RAW格式，才能获得更大的色温调整范围和余地。